Integrar un pequeño reactor nuclear en un contenedor estándar de 40 pies para desplegarlo lo más cerca posible del consumo energético, en plantas industriales. Esta es la idea que dio origen a Naarea, una start-up francesa creada en 2020 y posicionada en el mercado de los AMR (reactores modulares avanzados). La joven empresa pretende comercializar sus primeras unidades en 2030, una década después de su creación, lo que, en este sector, representa un plazo extremadamente corto. "Tenemos tres desafíos: tiempo, tiempo y tiempo", insiste David Briggs, director general adjunto de esta empresa, que ha contratado a 230 personas en dos años. "Nos enfrentamos a una emergencia climática, unida a una emergencia económica: se espera que nuestro consumo de electricidad se triplique de aquí a 2050. Por no hablar del impacto de las cuestiones geopolíticas en nuestro suministro energético".

Para acelerar el diseño de su minirreactor modular, con neutrones rápidos (que utilizan residuos nucleares como combustible) y basado en la tecnología de las sales fundidas, Naarea ha hecho del gemelo digital el eje central de su proyecto. "Este sistema, cuya primera versión se diseñó en 18 meses, permite a la vez construir el modelo 3D del reactor para validar las opciones arquitectónicas y el dimensionamiento, pero también realizar simulaciones de su funcionamiento y mantener una trazabilidad completa de los datos de ingeniería y de los requisitos asociados al proyecto. El gemelo digital nos permite avanzar más rápido al inicio del proyecto", asegura David Briggs, que intervino en el Foro 3DExperience organizado por Dassault Systèmes el 28 de mayo.

Un reactor muy compacto

La modelización es especialmente esencial para la integración de los treinta sistemas que componen el futuro reactor, cada uno de los cuales está compuesto a su vez de subsistemas. Desarrollado por ESN Assystem, que cuenta con una experiencia reconocida en energía nuclear, sobre la tecnología de Dassault Systèmes alojada en la nube, el gemelo permite realizar simulaciones del funcionamiento del futuro reactor, "imposible de otro modo", y el primer prototipo "caliente" (es decir, en funcionamiento) no se espera hasta 2027. "Podemos diseñar y simular sobre la marcha, lo que nos permite probar nuestras ideas y ver si merece la pena desarrollarlas", explica el presidente y fundador de Naarea, Jean-Luc Alexandre, en una presentación del proyecto en la página web de Dassault Systèmes.


David Briggs, director general adjunto de Naarea, en el escenario del foro 3DExperience organizado por Dassault Systèmes: “el gemelo digital permite avanzar más rápido al inicio del proyecto”.

“Estamos diseñando un sistema muy compacto (la start-up lo llama XSMR, eXtra Small Modular Reactor, n.d.r.). Para lograrlo, hemos buscado competencias en los sectores de la automoción y la aeronáutica y hemos aplicado un enfoque de ‘diseño a fabricación’ (que pretende integrar las limitaciones de fabricación desde la fase de diseño, n.d.r.). Esto es lo que nos ha permitido desarrollar un gemelo digital de nuestro reactor en tan solo 18 meses”. La start-up ha basado su diseño en un método de ingeniería denominado MBSE (ingeniería de sistemas basada en modelos), en el que todas las disciplinas y sistemas están vinculados desde el principio.

Transparencia en el proceso de diseño

Naarea considera que el gemelo construido sobre la plataforma 3DExperience es el receptáculo de todos los objetos y datos de negocio, sobre los que pueden trabajar todos los departamentos. Esto abarca múltiples dimensiones, entre ellas los requisitos operativos y de seguridad, el análisis dinámico del comportamiento y funcional, los diagramas 2D y el modelo digital 3D, así como los avances en el diseño de cada componente del reactor. El gemelo debe garantizar una trazabilidad total a lo largo del proceso de diseño. "A medida que avanzan los desarrollos, necesitamos saber en qué versiones trabajar y en qué fase del proceso de desarrollo se encuentra cada componente y sistema", explica Jean-Luc Alexandre.

El gemelo digital del reactor también desempeña un papel clave en las relaciones con el regulador, la Autoridad de Seguridad Nuclear (ASN). "Es la ASN la que determina el plazo de ejecución de nuestro programa", afirma la DGA. Según él, las relaciones con el regulador de este sector tan sensible serían muy constructivas: "¡Han adaptado sus procesos para nosotros!", indica.

El gemelo a lo largo de toda la vida

El gemelo, indispensable en la fase de diseño, está pensado para perdurar en el tiempo, como explica David Briggs: "Hemos diseñado nuestro reactor con esta herramienta, pero ahora estamos trabajando en la modelización de su montaje o en la integración de datos reales procedentes de pruebas científicas y de prototipos". Antes de abrir su prototipo totalmente funcional, Naarea ha previsto construir un prototipo llamado frío, que no implica ninguna reacción nuclear.


Diseñado en 18 meses en la plataforma 3DExperience, el gemelo digital del minireactor está destinado a apoyar el proyecto durante toda su vida útil, incluida su operación.

«El gemelo es, ante todo, una manera de pensar y de trabajar», subraya el director general adjunto. Y para Naarea, esta lógica se mantiene incluso durante las fases de explotación. «En el futuro, cuando haga clic en un objeto, por ejemplo una válvula, podré saber quién lo ha diseñado, por qué, los cálculos asociados, los requisitos y las especificaciones», ilustra Jean-Luc Alexandre. «También podré consultar los archivos de fabricación y montaje y saber cuándo tendré que sustituirlo o realizarle un mantenimiento».

Naarea quiere participar en un proceso de producción en masa de sus minirreactores, ya que la start-up pretende producir 150 módulos al año a velocidad de crucero. La empresa, que ha firmado un acuerdo inicial con ACC (Automotive Cells Company) para el suministro de 2 a 4 contenedores para abastecer las gigafábricas de baterías de la empresa conjunta formada por Stellantis, Mercedes-Benz y TotalEnergies, apuesta por un modelo económico basado en la venta de energía (electricidad y calor). "Cubrimos todo el ciclo, desde el diseño hasta el desmontaje", subraya David Briggs. Todas estas son etapas que el gemelo digital está diseñado para respaldar, incluido el marketing. "Estas representaciones realistas del reactor son esenciales para comunicar a nuestros socios, partes interesadas, inversores y clientes en qué están invirtiendo y el camino que estamos tomando", subraya el presidente fundador de la start-up.